坞口大体积混凝土浇筑过程温度场影响因素

大体积混凝土温度场应力场影响因素分析摘要大体积混凝土结构具有结构体量大、水泥水化热散热困难、对裂缝的控制要求高等特点。

本文通过大型有限元软件MIDAS/GEN进行模拟分析，探讨了混凝土板厚度、混凝土保护层厚度及混凝土后期强度对其的影响程度。

为了量化研究保护层厚度的作用，本文引入“虚拟混凝土”，根据传热系数等效的原则将保温层厚度折算成混凝土虚拟厚度，本文发现混凝土拉应力峰值出现的时间比温度峰值晚，呈现出应力滞后现象，一般而言，时间上滞后约10天左右。

同时发现只要控制温度应力不超过抗拉强度，即使混凝土的里表温差超过25℃，也不会出现裂缝。

关键词大体积混凝土虚拟混凝土混凝土后期强度1 绪论大体积混凝土结构不同于一般的混凝土结构。

它具有结构体量大、水泥水化热散热困难、对裂缝的控制要求高等特点。

“大体积混凝土”最早出现在水利工程中，在该工程领域的建设应用中，科技工作者做了大量的工作，包括：理论研究、软件模拟、施工方法、实践经验及优化方案等，并制定了一系列相应的规范和规程。

然而，桥梁工程中采用的大体积混凝土与水利水电工程中的大体积混凝土存在很大差异。

一般而言，桥梁工程或建筑工程中的大体积混凝土相比之下厚度较薄，体积较小；混凝土设计强度较高，混凝土单位水泥用量较大；连续性浇筑要求较高；混凝土结构多在地下或半地下，受外界条件影响相对较小。

影响大体积混凝土温度场和温度应力的因素有很多，本文通过大型有限元软件MIDAS/GEN进行模拟分析，探讨了大体积混凝土结构厚度、保护层厚度及后期强度对其的影响程度。

2 混凝土板厚的影响大体积混凝土（如桥梁基础、高层建筑基础）越厚，则越不容易散热，中心温度越高，导致里表温差越大，相应的温度拉应力也会越大，对结构的安全越不利。

本文选取混凝土板厚度分别为3米、4米、5米三种情况进行分析。

本模型定义了两种材料：C30混凝土和地基，其参数见表1：假定环境温度为20℃，板根据C30混凝土的配合比设计，热源函数取为最大绝热温升41℃，导温系数为0.78。

大体积砼温度与裂纹的控制在现代建筑工程中，大体积砼的应用越来越广泛。

然而，由于其体积大、水泥水化热高，大体积砼在施工过程中容易出现温度裂缝，这不仅会影响结构的外观和耐久性，还可能危及结构的安全性。

因此，如何有效地控制大体积砼的温度和裂纹，成为了工程技术人员面临的重要课题。

一、大体积砼温度裂缝产生的原因大体积砼在浇筑后，水泥水化反应会释放出大量的热量，导致砼内部温度迅速升高。

由于砼的热传导性能较差，内部热量难以迅速散发，从而形成较大的内外温差。

当温差超过一定限度时，砼内部产生压应力，外部产生拉应力。

而砼的抗拉强度较低，当拉应力超过砼的抗拉强度时，就会产生温度裂缝。

此外，砼的收缩也是导致温度裂缝的一个重要原因。

砼在硬化过程中会发生体积收缩，包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。

如果收缩受到约束，也会产生拉应力，从而引发裂缝。

二、大体积砼温度的控制措施1、优化配合比选用低水化热的水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

减少水泥用量，可适当掺入粉煤灰、矿粉等掺和料，以降低砼的水化热。

同时，控制骨料的级配和含泥量，选用粒径较大、级配良好的骨料，以减少水泥浆的用量。

2、降低砼的入模温度在砼搅拌过程中，可采用加冰屑或冰水的方法降低水温，从而降低砼的出机温度。

在运输和浇筑过程中，对砼罐体和输送管道进行遮阳、保温处理，减少温度回升。

3、分层浇筑大体积砼可采用分层浇筑的方法，每层厚度不宜过大，一般控制在300 500mm 之间。

这样可以增加散热面积，降低砼内部的温度峰值。

4、埋设冷却水管在大体积砼内部埋设冷却水管，通循环冷水进行降温。

冷却水管的布置间距和管径应根据砼的体积、厚度和水化热等因素进行计算确定。

5、保温保湿养护砼浇筑完成后，及时进行保温保湿养护，以减少砼的内外温差和收缩。

可采用覆盖塑料薄膜、草帘、麻袋等保温材料，并定期浇水养护，保持砼表面湿润。

三、大体积砼裂纹的控制措施1、合理设置施工缝和后浇带在大体积砼施工中，合理设置施工缝和后浇带，可有效地释放砼的收缩应力，减少裂缝的产生。

大体积混凝土温控措施1.引言大体积混凝土是指用于较大规模建筑工程的混凝土结构，例如高层建筑、大桥、水坝等。

由于体积较大，混凝土的温度控制成为一个重要的工程问题。

本文将介绍大体积混凝土温控措施，以保证混凝土的质量和性能。

2.影响因素大体积混凝土的温度受以下因素的影响：2.1 外界温度外界温度是影响混凝土温度的重要因素。

在施工过程中，需要考虑环境温度的变化，并采取相应的措施进行调节。

2.2 混凝土自身性质混凝土的导热性、比热容和收缩性等自身性质，会影响混凝土的温度变化。

不同材料的加入、水胶比的调整等措施，可以改善混凝土的性能。

2.3 施工方式混凝土的施工方式也会对混凝土温度产生影响。

例如采用预应力或后张拉等施工方式，可以改变混凝土的温度分布。

3.温控措施3.1 预冷措施在大体积混凝土浇筑之前，可以进行预冷处理。

预冷可以通过降低混凝土温度，减少水胶比，提前进行散热等方式实现。

预冷可以有效降低混凝土的内部温度，减少温度差异。

3.2 冷却措施混凝土浇筑后，可以采取冷却措施控制混凝土温度的升高。

冷却措施包括使用冷却水进行浇水、在浇筑面覆盖防水材料等。

这些措施可以降低混凝土的表面温度，减缓混凝土的硬化过程。

3.3 后期维护措施在混凝土浇筑后的一段时间内，需要对混凝土进行后期维护。

维护措施包括覆盖保湿材料、加强通风等。

这些措施能够保持混凝土的湿润状态，防止水分的蒸发，从而控制温度的升高。

3.4 控制混凝土浇筑速度大体积混凝土浇筑的速度也会影响混凝土的温度。

过快的浇筑速度会导致混凝土温度升高过快。

因此，在浇筑过程中，需要控制浇筑速度，保持适当的温度。

3.5 监测与调整在施工过程中，需要定期监测混凝土的温度变化，并根据实际情况进行调整。

这可以通过安装温度传感器，实时监测混凝土温度的变化，并根据监测结果进行相应的调整。

4.结论大体积混凝土的温度控制是保证混凝土质量和性能的重要环节。

通过合理采取预冷措施、冷却措施、后期维护措施以及控制浇筑速度等措施，可以有效控制混凝土的温度。

大体积混凝土温度裂缝的产生原因及控制措施一、原因分析1.温度梯度差异：混凝土内部在硬化过程中由于外部与内部温度差异较大，会导致混凝土产生温度梯度，从而引起温度裂缝的产生。

2.外部温度变化：外部环境的温度变化会对混凝土的温度产生影响，特别是大范围的温度变化，会加剧混凝土的收缩和膨胀，从而导致温度裂缝的产生。

3.混凝土内部收缩：混凝土在硬化过程中，会因为水分蒸发、水化反应等原因而产生收缩，从而引起温度裂缝的产生。

4.冷凝水的影响：在高温高湿环境中，混凝土表面易出现冷凝水，冷凝水在与混凝土接触后会快速蒸发，产生蒸发冷却效应，从而导致混凝土产生温度梯度而引发温度裂缝。

二、控制措施1.控制浇筑温度：合理控制混凝土的浇筑温度，一般建议控制在20℃～35℃范围内，避免过高或过低的浇筑温度。

2.采取保温措施：在混凝土浇筑后，可以采取保温措施，如铺设保温材料、喷水保湿等，以减缓混凝土的温度变化速率，避免温度裂缝的产生。

3.合理控制混凝土收缩：通过控制混凝土中的水灰比、选择适当的外加剂等措施，可以减小混凝土的收缩性质，从而降低温度裂缝的产生。

4.控制施工方法：在施工过程中，应严格控制施工方法，防止混凝土在浇筑、振捣和固化过程中产生温度裂缝。

如避免大范围连续浇筑、控制振捣时间和强度等。

5.增加凝结热的散发：可以在混凝土中加入适量的骨料，增加混凝土的导热性，加快凝结热的散发，从而减小温度梯度差异，减少温度裂缝的产生。

总结起来，控制大体积混凝土温度裂缝的产生，需要从浇筑温度、保温措施、混凝土收缩控制、施工方法和增加凝结热散发等方面综合考虑，采取合理的控制措施，在施工过程中注意监测和调整，以确保混凝土的质量和安全。

高层建筑大体积筏板基础冬期施工混凝土温度影响因素及温度计算近几年来随着城市的发展高层建筑逐渐增多，高层建筑深基础大体积混凝土施工也相应增多。

根据我国对大体积混凝土定义：结构断面最小尺寸大于1m以上的，表面系数不大于5m－1的混凝土结构。

大体积温控指标如下：（1）混凝土浇筑在入模温度基础上的最大温升值不大于35℃。

（2）混凝土内部与混凝土表面温差不大于25℃(不含混凝土收缩的当量温度)。

（3）混凝土浇筑后的降温速度为1.5℃/d～1.8℃/d为宜。

水泥水化过程中，放出的热量称为水化热。

大体积混凝土在凝固过程中聚积在内部热量散失很慢，使混凝土温度峰值很高，当混凝土内部温度冷却时就会收缩，从而在混凝土内产生拉应力。

拉应力超过混凝土的极限抗拉强度就会在混凝土内部产生裂缝。

这些内部裂缝有可能与表面干缩裂缝连通，从而在混凝土内部形成通缝，破坏混凝土的耐久性和结构的稳定性。

大体积混凝土极易产生温度收缩裂缝，在混凝土早期升温和降温过程中由于混凝土内外温差、升温和降温速率不同而引起的收缩裂缝。

大体积混凝土内部控制好温度应力的产生是防止裂缝的关键（一般外约束应力影响产生深度裂缝，内约束应力影响产生表面裂缝）。

内约束应力的产生主要是由于混凝土散热不均而造成的，因此在施工期间特别是我市地区如何控制好混凝土内外温差。

如何控制好混凝土内部中心最高温度的产生是冬期施工防止裂缝的关键。

1.大体积混凝土中心温度影响因素1.1混凝土强度等级对混凝土中心温度的影响混凝土强度等级对混凝土中心温度影响最大，随混凝土强度等级的提高混凝土中的水泥掺量就越多，水泥掺量越多水泥水化产生的热量就越多，混凝土中心温度就越高，直接影响混凝土内部温度的高低。

1.2不同品种的水泥对混凝土中心温度的影响同一标号不同品种的水泥每千克水泥水化发热量不同，同一标号不同品种水泥普通硅酸盐水泥比矿渣水泥每千克水化热多42KJ，大体积混凝土水泥选用低水化热的水泥对防止混凝土温度应力收缩裂缝有利。

大体积混凝土施工中的温度控制在建筑工程领域，大体积混凝土的施工是一项极具挑战性的任务，其中温度控制是确保施工质量和结构安全的关键环节。

大体积混凝土由于其体积庞大，水泥水化热释放集中，内部温度升高较快，如果不能有效地控制温度，容易产生温度裂缝，从而影响混凝土的强度、耐久性和结构的稳定性。

大体积混凝土施工中温度裂缝产生的原因主要有两个方面。

一方面，水泥在水化过程中会释放出大量的热量，使得混凝土内部温度迅速升高。

由于混凝土的导热性能较差，热量在内部积聚，导致内部与表面产生较大的温差。

另一方面，在混凝土降温阶段，表面散热较快，而内部散热较慢，也会形成温差。

当这种温差产生的温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会引发裂缝。

为了有效地控制大体积混凝土施工中的温度，首先需要合理选择原材料。

水泥应优先选用水化热低的品种，如大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥等。

骨料应选用级配良好、粒径较大的粗骨料和中砂，这样可以减少水泥用量，从而降低水化热。

同时，还可以在混凝土中掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料，不仅可以降低水泥用量，还能改善混凝土的和易性和耐久性。

在配合比设计方面，应通过试验确定最佳配合比，在满足混凝土强度和工作性能的前提下，尽量减少水泥用量，增加骨料用量，降低水胶比。

同时，可以考虑掺入适量的缓凝剂和减水剂，延长混凝土的凝结时间，减少水泥水化热的集中释放。

施工过程中的温度控制措施至关重要。

在混凝土浇筑前，应制定详细的浇筑方案，合理安排浇筑顺序和分层厚度。

一般来说，分层厚度不宜超过 500mm，以利于混凝土内部热量的散发。

浇筑过程中，应采用斜面分层、分段推进的方式，确保混凝土浇筑的连续性，避免出现冷缝。

混凝土浇筑完成后，及时进行保湿保温养护是控制温度的重要手段。

可以在混凝土表面覆盖塑料薄膜、草帘、麻袋等保温材料，以减少表面热量的散失。

同时，应定期浇水养护，保持混凝土表面湿润，避免混凝土表面因失水过快而产生干缩裂缝。

养护时间一般不少于 14 天。

混凝土浇筑温度对其性能有何影响在建筑工程中，混凝土是一种广泛使用的重要材料。

而混凝土的浇筑温度，对于其性能有着至关重要的影响。

首先，我们来了解一下什么是混凝土浇筑温度。

简单来说，混凝土浇筑温度就是混凝土在浇筑时的初始温度。

这个温度会受到多种因素的影响，比如原材料的温度、环境温度、搅拌过程中的热交换等。

当混凝土浇筑温度过高时，会带来一系列的问题。

一方面，高温会加快水泥的水化反应速度。

这就意味着混凝土在早期会迅速产生大量的水化热，内部温度急剧上升。

由于混凝土的导热性能相对较差，内部产生的热量难以迅速散发出去，从而导致混凝土内部与外部之间产生较大的温度梯度。

这种温度梯度会引发温度应力，如果温度应力超过了混凝土的抗拉强度，就会产生裂缝。

这些裂缝不仅会影响混凝土的外观，更严重的是会降低混凝土的结构强度和耐久性。

另一方面，过高的浇筑温度还会使混凝土的坍落度损失加快。

这会导致混凝土的工作性能变差，难以进行均匀的浇筑和振捣，从而影响混凝土的密实度和质量。

此外，高温还可能导致混凝土中的水分蒸发过快，使得混凝土在硬化过程中缺水，进而影响其强度的发展。

相反，如果混凝土浇筑温度过低，也会带来一些不利影响。

低温会延缓水泥的水化反应，从而延长混凝土的凝结时间和硬化时间。

这可能会导致施工进度的延误，增加施工成本。

而且，在低温条件下，混凝土中的水分可能会结冰，体积膨胀，从而破坏混凝土的内部结构，降低其强度和耐久性。

为了保证混凝土的性能，我们需要将浇筑温度控制在一个合适的范围内。

一般来说，对于大体积混凝土，浇筑温度不宜超过 28℃；对于普通混凝土，浇筑温度不宜低于 5℃。

那么，如何控制混凝土的浇筑温度呢？这需要从多个方面入手。

在原材料方面，可以采取对水泥进行预冷却、使用低温的骨料和水等措施。

比如，在炎热的天气，可以给骨料遮阳、洒水降温；对于水，可以采用加冰块的方式降低温度。

在搅拌和运输过程中，也可以采取一些措施。

例如，缩短搅拌时间，减少搅拌过程中的热量产生；使用具有保温性能的运输车辆，避免混凝土在运输过程中温度升高或降低。

大体积混凝土施工的温控措施在现代建筑工程中，大体积混凝土的应用越来越广泛。

由于其体积大、结构厚实，水泥水化热释放比较集中，内部温升较快，如果不采取有效的温控措施，容易产生温度裂缝，影响结构的安全性和耐久性。

因此，在大体积混凝土施工中，做好温控工作至关重要。

一、大体积混凝土温度裂缝产生的原因要有效地控制大体积混凝土的温度，首先需要了解温度裂缝产生的原因。

1、水泥水化热水泥在水化过程中会释放出大量的热量，使得混凝土内部温度迅速升高。

由于混凝土的导热性能较差，热量在内部积聚，形成较大的内外温差，从而产生温度应力。

当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生裂缝。

2、外界气温变化大体积混凝土在施工过程中，外界气温的变化对其温度场有较大影响。

特别是在混凝土浇筑初期，混凝土的抗拉强度较低，如果遇到气温骤降，混凝土表面的温度迅速下降，而内部温度变化相对较小，从而形成较大的内外温差，导致裂缝的产生。

3、混凝土的收缩混凝土在硬化过程中会发生收缩，包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。

收缩受到约束时，会产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，也会产生裂缝。

4、约束条件大体积混凝土在结构上通常会受到基础、钢筋、相邻构件等的约束，限制了混凝土的自由变形。

当温度变化引起的膨胀或收缩受到约束时，就会产生温度应力，从而导致裂缝的产生。

二、大体积混凝土施工的温控措施为了控制大体积混凝土的温度，减少温度裂缝的产生，需要采取一系列的温控措施。

1、优化混凝土配合比（1）选用低水化热的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，以降低水泥水化热的释放。

（2）减少水泥用量，通过掺入适量的粉煤灰、矿渣粉等掺和料，替代部分水泥，不仅可以降低水化热，还可以改善混凝土的工作性能和耐久性。

（3）控制骨料的级配和含泥量，选用粒径较大、级配良好的骨料，减少骨料之间的空隙，降低水泥浆的用量，从而降低水化热。

（4）掺入适量的缓凝剂、减水剂等外加剂，延缓水泥的水化速度，降低水化热的峰值，同时提高混凝土的工作性能。

大体积混凝土绝热温升影响因素1混凝土组成及质量因素大体积混凝土内部水化放热主要受胶凝材料影响，其中水泥的组成和种类扮演重要角色，水泥中放热较快的C3A和C3S的比例决定了水泥放热速率和进程，当水泥中C3A和C3S较多时，水泥早期水化较为剧烈，为混凝土提供了较高的早期强度，尤其是早强水泥的应用，加快了施工进度，节省了部分模板使用成本，但也带来了外加剂适应性问题。

因此不少大体积混凝土有意识地采用中热或低热水泥，其中最典型的就是水利水电坝体工程，乌东德水电站开创性地使用低热水泥，并通过粉煤灰共同降低坝体水化温升，取得了干热河谷地带坝体零裂缝的成效。

影响水泥水化的还有水泥细度、水泥石膏掺量以及混合材种类和比例，水泥细度小、石膏掺量不足等都会使得短期内混凝土内部水化热聚集、温升过快，甚至造成快凝和闪凝，此外，较高的碱含量也会造成水泥水化放热过快。

不同水泥细度对混凝土温升的影响见图1。

矿物掺合料同样影响大体积混凝土的温升，一方面，矿物掺合料的使用降低了水泥用量，稀释了单位面积水泥水化反应的触点;另一方面，矿物掺合料自身的特性改善了混凝土的填充性能，有些通过二次水化激发了自身活性，这些是矿物掺合料对混凝土的功能性调节作用。

尤其是粉煤灰在降低大体积混凝土水化温升、削减温峰以及防治早期开裂方面发挥了积极作用。

王冲等发现粉煤灰掺量达到30%时，混凝土72h内的水化温升大幅降低。

而且，单掺矿粉抑制大体积混凝土温升效果劣于粉煤灰,但将矿粉和粉煤灰组合使用，在降低混凝土水化热的同时，能够增强混凝土并且起到提高耐久性的作用。

硅灰对水泥水化影响取决于其掺量，而石粉则与其原矿种类和掺量有关。

水泥中不同粉煤灰掺量的混凝土温升曲线见图2。

混凝土外加剂种类和掺量同样影响大体积混凝土温升，减水剂通过吸附一分散作用增强了混凝土的流动性，有利于混凝土内部热量的分散，而缓凝剂的加入则会延缓水泥水化进程，降低温峰,调控混凝土温升历程。

早强剂和速凝剂等会加快水泥水化，提高混凝土温升值。

大体积砼的浇筑方法及温度应力问题的处理一、施工前准备在大体积砼浇筑前，需要进行充分的施工前准备。

首先，要确保模板安装牢固，防止在浇筑过程中出现模板移动或变形的情况。

其次，要检查各种预埋件、预留孔洞的位置是否准确，防止在浇筑过程中出现堵塞或移位的情况。

最后，要确保钢筋的位置、数量和规格都符合设计要求，同时要清除钢筋表面的污垢和锈蚀。

二、温度应力控制大体积砼浇筑过程中，由于水化热的影响，会产生大量的热量，使得构件内部温度升高，从而产生温度应力。

为了控制温度应力，可以采取以下措施：1.合理安排浇筑时间：尽量选择在较低温度时进行浇筑，避免在高温时段进行。

同时，要合理安排浇筑顺序，以利于散热。

2.优化配合比：通过优化配合比，可以减少水泥用量，从而降低水化热。

同时，可以添加适量的外加剂，以改善砼的性能。

3.埋设冷却水管：在构件内部埋设冷却水管，通过循环水来带走部分热量，以达到降温的目的。

三、降低水化热为了降低水化热，可以采取以下措施：1.选用低水化热的水泥：选用低水化热的水泥可以减少水化热的产生。

2.添加外加剂：添加外加剂可以改善砼的性能，同时可以减少水泥用量，从而降低水化热。

3.降低骨料温度：在高温季节进行施工时，可以通过洒水、遮阳等方法来降低骨料的温度。

四、监测与控制在大体积砼浇筑过程中，需要进行实时监测与控制。

通过设置温度传感器和应变片，可以实时监测构件内部的温度和应变情况。

同时，可以通过计算机仿真技术来预测温度场和应力场的变化情况，以便及时采取措施进行调整。

五、后期维护大体积砼浇筑完成后，需要进行后期维护。

在养护期间，要保持构件表面的湿润，避免出现干缩裂缝。

同时，要对构件进行定期检查和维护，以确保其正常使用和安全性。